JP3191931B2 - 航空機用プロペラブレード及び翼集合体 - Google Patents
航空機用プロペラブレード及び翼集合体Info
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- JP3191931B2 JP3191931B2 JP02363390A JP2363390A JP3191931B2 JP 3191931 B2 JP3191931 B2 JP 3191931B2 JP 02363390 A JP02363390 A JP 02363390A JP 2363390 A JP2363390 A JP 2363390A JP 3191931 B2 JP3191931 B2 JP 3191931B2
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- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/16—Blades
- B64C11/18—Aerodynamic features
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S416/02—Formulas of curves
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、航空機等のプロペラブレードに係り、特
に、新しい組み合わせの翼から構成されるプロペラブレ
ードに関する。
に、新しい組み合わせの翼から構成されるプロペラブレ
ードに関する。
ワイナウスキー（Wainauski）他の「翼ブレード」と
題する米国特許出願番号07/225,587の明細書には複数の
特別な翼断面を持つプロペラブレードが開示されてい
る。そのようなプロペラブレードは、比較的取扱いが簡
単で、異物損傷を受けにくい前縁形状になっている。ま
た、ブレードがより厚くなっているため比較的製作が簡
単であり、さらに、ワイナウスキーの特許に開示された
プロペラブレードは、所望の馬力荷重及び所望を得るこ
とができる所望のフライト包囲線内で機能する様になっ
ている。
題する米国特許出願番号07/225,587の明細書には複数の
特別な翼断面を持つプロペラブレードが開示されてい
る。そのようなプロペラブレードは、比較的取扱いが簡
単で、異物損傷を受けにくい前縁形状になっている。ま
た、ブレードがより厚くなっているため比較的製作が簡
単であり、さらに、ワイナウスキーの特許に開示された
プロペラブレードは、所望の馬力荷重及び所望を得るこ
とができる所望のフライト包囲線内で機能する様になっ
ている。
プロップファン等のプロペラでは、薄い、高剛率のブ
レードが用いられている。ブレードを形成している翼の
形状は、最小の圧縮性損失と共に高馬力荷重を考慮して
製作されている。例えば、ユナイテッッドテクノロジー
ズコーポレーションのハミルトンスタンダード部門（Ha
milton Standard Division of the United Technologie
s Corporation）で製作されたプロップファンブレード
は、いずれもおよそ37.5shp/dの馬力荷重を持ってい
る。そのような薄いブレードが、プロップファンプロペ
ラに、フライトマッハ数0.8、毎秒800フィートの先端速
度、及び35,000フィオートの高度で80％を越えるピーク
効率を得させている。
レードが用いられている。ブレードを形成している翼の
形状は、最小の圧縮性損失と共に高馬力荷重を考慮して
製作されている。例えば、ユナイテッッドテクノロジー
ズコーポレーションのハミルトンスタンダード部門（Ha
milton Standard Division of the United Technologie
s Corporation）で製作されたプロップファンブレード
は、いずれもおよそ37.5shp/dの馬力荷重を持ってい
る。そのような薄いブレードが、プロップファンプロペ
ラに、フライトマッハ数0.8、毎秒800フィートの先端速
度、及び35,000フィオートの高度で80％を越えるピーク
効率を得させている。
ブレードは、そのような高先端速度及び高マッハ数で
も高い信頼性を持つよう設計されねばならない。しか
し、例えば、NACAシリーズ16翼から構成される薄いブレ
ードについては、幾つかの設計上の制限がある。そのよ
うな翼の前縁形状は、ブレードに異物損傷を受け易くさ
せているし、後縁形状はブレードを非常に取扱い困難に
させている。さらに、ブレードが薄いために、ブレード
の製作が困難である。
も高い信頼性を持つよう設計されねばならない。しか
し、例えば、NACAシリーズ16翼から構成される薄いブレ
ードについては、幾つかの設計上の制限がある。そのよ
うな翼の前縁形状は、ブレードに異物損傷を受け易くさ
せているし、後縁形状はブレードを非常に取扱い困難に
させている。さらに、ブレードが薄いために、ブレード
の製作が困難である。
ワイナウスキー（Wainauski）他の「翼ブレード」と
題する米国特許出願番号07/225,587の明細書には複数の
特別な翼断面を持つプロペラブレードが開示されてい
る。そのようなプロペラブレードは、比較的取扱いが簡
単で、異物損傷を受けにくい前縁形状になっている。ま
た、ブレードがより厚くなっているため比較的製作が簡
単である。さらに、ワイナウスキーの特許に開示された
プロペラブレードは、所望の馬力荷重及び所望の効率を
得ることができる所望のフライト包囲線内で機能する。
題する米国特許出願番号07/225,587の明細書には複数の
特別な翼断面を持つプロペラブレードが開示されてい
る。そのようなプロペラブレードは、比較的取扱いが簡
単で、異物損傷を受けにくい前縁形状になっている。ま
た、ブレードがより厚くなっているため比較的製作が簡
単である。さらに、ワイナウスキーの特許に開示された
プロペラブレードは、所望の馬力荷重及び所望の効率を
得ることができる所望のフライト包囲線内で機能する。
しかし、特定の翼断面のキャバ（そり）及び厚さは、
そのようなブレードが使用される他のフライト包囲線に
対して改変できないという問題がある。
そのようなブレードが使用される他のフライト包囲線に
対して改変できないという問題がある。
本発明の目的は、比較的高マッハ数で高荷重及び高効
率を与える一組の翼横断面を有するブレードを提供する
ことにある。
率を与える一組の翼横断面を有するブレードを提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、種々のフライト包囲線に対して
使用できる一組の翼横断面を有するブレードを提供する
ことにある。
使用できる一組の翼横断面を有するブレードを提供する
ことにある。
本発明のさらに他の目的は、異物損傷を受けにくい一
組の翼横断面を有するブレードを提供することにある。
組の翼横断面を有するブレードを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、取扱いが容易でかつ製作
が容易な一組の翼横断面を有するブレードを提供するこ
とにある。
が容易な一組の翼横断面を有するブレードを提供するこ
とにある。
本発明によれば、前縁及び後縁部、先端部、並びに根
本部を有する高剛率ブレードに使用される翼集合体は、
複数の断面を有する。各断面は、前縁部から後縁部に延
びている複数のキャンバ線のいずれか１つを有する。キ
ャンバ線は互いにスカラブルであり、各ラインは同じ相
対形状を有し、キャンバ線は、前縁から約40％翼弦まで
微小の傾斜を持ち、約74％翼弦に極点を持っている。ま
た、各断面は、約２％から約7.5％の間のスカラブル厚
さ比を持つ。さらに、各断面の最大厚さは、ブレードの
先端部の翼に対する約37.5％翼弦からブレードの根本部
の翼に対する約35.0％翼弦までに存在する。
本部を有する高剛率ブレードに使用される翼集合体は、
複数の断面を有する。各断面は、前縁部から後縁部に延
びている複数のキャンバ線のいずれか１つを有する。キ
ャンバ線は互いにスカラブルであり、各ラインは同じ相
対形状を有し、キャンバ線は、前縁から約40％翼弦まで
微小の傾斜を持ち、約74％翼弦に極点を持っている。ま
た、各断面は、約２％から約7.5％の間のスカラブル厚
さ比を持つ。さらに、各断面の最大厚さは、ブレードの
先端部の翼に対する約37.5％翼弦からブレードの根本部
の翼に対する約35.0％翼弦までに存在する。
本発明の特徴によれば、厚さ比は、ブレードの翼に対
する約２％からブレードの根本部の翼に対する約7.5％
まで増大している。
する約２％からブレードの根本部の翼に対する約7.5％
まで増大している。
さらに本発明によれば、ブレードは、比較的厚い一組
の翼部から構成されている。各翼部は、約40％翼弦まで
延びている微小のキャンバを有する放物線状の前縁を持
っている。また、各翼部は、40％弦から後縁までのゆる
やかな上面圧力回復領域と、必要な揚力を発生するため
の下面であって、40％翼弦から後縁までが凹状の下面を
有している。さらに、一組の翼部は、2.0％から7.5％ま
での厚さ比（h/b）を持っている。スカラブルキャンバ
は約74％翼弦で極点を持つ。各翼部の最大厚さは、ブレ
ードの先端部に位置する翼に対しての約37.5％翼弦か
ら、ブレードの根本部に位置する翼に対しての約33％翼
弦までに存在している。
の翼部から構成されている。各翼部は、約40％翼弦まで
延びている微小のキャンバを有する放物線状の前縁を持
っている。また、各翼部は、40％弦から後縁までのゆる
やかな上面圧力回復領域と、必要な揚力を発生するため
の下面であって、40％翼弦から後縁までが凹状の下面を
有している。さらに、一組の翼部は、2.0％から7.5％ま
での厚さ比（h/b）を持っている。スカラブルキャンバ
は約74％翼弦で極点を持つ。各翼部の最大厚さは、ブレ
ードの先端部に位置する翼に対しての約37.5％翼弦か
ら、ブレードの根本部に位置する翼に対しての約33％翼
弦までに存在している。
本発明の特徴によれば、厚さ比は、ブレードの先端部
に翼に対する約２％からブレードの根本部に翼に対する
約7.5％まで増大している。
に翼に対する約２％からブレードの根本部に翼に対する
約7.5％まで増大している。
翼集合体は、マッハ0.72から0.85の最適な伝道（miss
ion）翼型を与えるために使用される高剛率ブレードを
与える。さらに、本発明の新しいブレードは、外部異物
損傷を受けにくく、製作上の問題が少なくかつ他の伝道
翼型に適合可能であるNACAシリーズ16翼に類似の空力特
性を与える。
ion）翼型を与えるために使用される高剛率ブレードを
与える。さらに、本発明の新しいブレードは、外部異物
損傷を受けにくく、製作上の問題が少なくかつ他の伝道
翼型に適合可能であるNACAシリーズ16翼に類似の空力特
性を与える。
本発明のこれらのさらには他の目的、特徴及び利点
は、添付図面に基づいて説明される本発明の最適実施例
の詳細説明を参照することで一層明確にされる。
は、添付図面に基づいて説明される本発明の最適実施例
の詳細説明を参照することで一層明確にされる。
本発明の翼ブレードを示している題１図及び第２図を
参照して説明する。
参照して説明する。
凹状下面130が、必要な揚力を与える。
NACA16シリーズの前縁と比較して大きな半径の前縁部
115が、外部異物損傷を最小化している。
115が、外部異物損傷を最小化している。
また、NACA16シリーズの後縁と比較してなまくらな後
縁125がブレードの取扱いの問題点を最小化している。
縁125がブレードの取扱いの問題点を最小化している。
比較的厚い後縁は、比較的薄く、鋭い後縁を有するNA
CA16シリーズに比較して、製作や取扱いが簡単である。
CA16シリーズに比較して、製作や取扱いが簡単である。
第１図及び第２図には、本発明の翼ブレード100の一
組の横断面が示されている。各横断面は、1000倍の厚さ
比（厚さ／長さ）に等しい２つの数から或る符号（indi
tia）によって同定される。従って、例えば、最上端翼
部20は、0.02の厚さ比によって特徴づけられ、２番目の
翼部30は、0.030の厚さ比を持っている。さらに、３番
目の翼部40は、0.040の厚さ比を持ち、４番目の翼部60
は0.060の厚さ比を持ち、そして５番目の翼部75は、0.0
75の厚さ比を持っている。
組の横断面が示されている。各横断面は、1000倍の厚さ
比（厚さ／長さ）に等しい２つの数から或る符号（indi
tia）によって同定される。従って、例えば、最上端翼
部20は、0.02の厚さ比によって特徴づけられ、２番目の
翼部30は、0.030の厚さ比を持っている。さらに、３番
目の翼部40は、0.040の厚さ比を持ち、４番目の翼部60
は0.060の厚さ比を持ち、そして５番目の翼部75は、0.0
75の厚さ比を持っている。
さらに、第１図から、翼部20の断面が実質的にブレー
ドの先端で切取られていることがわかる。翼部30の横断
面は、ブレードの根本部105からブレードの長手方向軸
の長さのおよそ0.75の位置で切取られている。同様に、
翼部40の横断面は、その長さおよそ0.45の位置で切取ら
れ、翼部75の横断面は、その長さのおよそ0.35の位置で
切取られている。
ドの先端で切取られていることがわかる。翼部30の横断
面は、ブレードの根本部105からブレードの長手方向軸
の長さのおよそ0.75の位置で切取られている。同様に、
翼部40の横断面は、その長さおよそ0.45の位置で切取ら
れ、翼部75の横断面は、その長さのおよそ0.35の位置で
切取られている。
翼部の翼弦は共通の長さで図示されているが、ブレー
ドの傾斜に関する設計思想上、翼部の相対的な大きさで
描かれている。また、本発明は翼部間の特定の寸法関係
に制限されるものではない。
ドの傾斜に関する設計思想上、翼部の相対的な大きさで
描かれている。また、本発明は翼部間の特定の寸法関係
に制限されるものではない。
第１図及び第２図に示された翼部間のブレードの横断
面は、周知のごとく２つの隣り合う翼形状間の対応部分
を接続している遷移面によって同定されている。翼が単
一のプロペラブレードに合体適用される場合には、滑ら
かな連続する上下面が形成される。翼横断面は、ブレー
ドに充分なねじりさげを与え、空力特性要求に基づくブ
レードの迎え角の変更を確立するために、周知技術を用
いて互いに角度的に移動させられている。
面は、周知のごとく２つの隣り合う翼形状間の対応部分
を接続している遷移面によって同定されている。翼が単
一のプロペラブレードに合体適用される場合には、滑ら
かな連続する上下面が形成される。翼横断面は、ブレー
ドに充分なねじりさげを与え、空力特性要求に基づくブ
レードの迎え角の変更を確立するために、周知技術を用
いて互いに角度的に移動させられている。
下記の２組の一覧表には、本発明を具体化する２つの
ブレードの多数の翼部の正確な無次元座標が記載されて
いる。一覧表の第１の組には、高キャンバ（例えば、比
較的高揚力）ブレードの座標を詳記されている。一覧表
の第２の組には、低キャンバ（例えば、比較的低揚力）
ブレードの座標が詳記されている。X/C値は、ブレード
翼弦線上の無次元位置である。Y/C上方値は、翼現線か
らブレード吸気面上の点まで無次元高さである。Y/C下
方値は、翼弦線からブレード圧力面上の点までの無次元
高さである。
ブレードの多数の翼部の正確な無次元座標が記載されて
いる。一覧表の第１の組には、高キャンバ（例えば、比
較的高揚力）ブレードの座標を詳記されている。一覧表
の第２の組には、低キャンバ（例えば、比較的低揚力）
ブレードの座標が詳記されている。X/C値は、ブレード
翼弦線上の無次元位置である。Y/C上方値は、翼現線か
らブレード吸気面上の点まで無次元高さである。Y/C下
方値は、翼弦線からブレード圧力面上の点までの無次元
高さである。
開示された翼集合体を表している第１図及び第２図か
ら、本発明の翼はそれぞれ翼弦の全長に沿って翼型110
によって特徴づけられている。この翼型は、丸い一般に
放物線状の前縁部115と、微小キャンバを有し、前縁部
から約40％翼弦まで延びている中間部117と、40％翼弦
から後縁125までのゆるやかな上面圧力回復面120と、40
％翼弦から後縁までの凹状下面から構成されている。
ら、本発明の翼はそれぞれ翼弦の全長に沿って翼型110
によって特徴づけられている。この翼型は、丸い一般に
放物線状の前縁部115と、微小キャンバを有し、前縁部
から約40％翼弦まで延びている中間部117と、40％翼弦
から後縁125までのゆるやかな上面圧力回復面120と、40
％翼弦から後縁までの凹状下面から構成されている。
凹状下面130は、必要な揚力を与える。NACA16シリー
ズの前縁と比較して大きな半径の前縁部115が、外部異
物損傷を最小化している。また、NACA16シリーズの後縁
と比較してなまくらな後縁125がブレードの取扱いの問
題点を最小化している。
ズの前縁と比較して大きな半径の前縁部115が、外部異
物損傷を最小化している。また、NACA16シリーズの後縁
と比較してなまくらな後縁125がブレードの取扱いの問
題点を最小化している。
さらに、各翼は、NACAシリーズ16と比較してなまくら
な前縁及び後縁を持っている。高キャンバブレードに対
する翼の各々は、次の通り比較的厚い後縁によって特徴
づけられている。翼部20の後縁の厚さ比は.0042、翼部3
0の厚さ比は約.0063、翼部40の厚さ比約.0084、翼部60
の厚さ比は約.0084、翼部75の厚さ比は約.0084である。
同様に、低キャンバブレードに対する翼の各々は、次の
通り比較的厚い後縁によって特徴づけられている。翼部
20の後縁の厚さ比は約.0042、翼部30の厚さ比は約.006
3、翼部40の厚さ比は約.0084、翼部60の厚さ比は約.008
4、翼部75の厚さ比は約.0084である。比較的厚い後縁
は、比較的薄く、鋭い後縁を有するNACA16ブレードに比
較して、製作や取扱いが簡単である。
な前縁及び後縁を持っている。高キャンバブレードに対
する翼の各々は、次の通り比較的厚い後縁によって特徴
づけられている。翼部20の後縁の厚さ比は.0042、翼部3
0の厚さ比は約.0063、翼部40の厚さ比約.0084、翼部60
の厚さ比は約.0084、翼部75の厚さ比は約.0084である。
同様に、低キャンバブレードに対する翼の各々は、次の
通り比較的厚い後縁によって特徴づけられている。翼部
20の後縁の厚さ比は約.0042、翼部30の厚さ比は約.006
3、翼部40の厚さ比は約.0084、翼部60の厚さ比は約.008
4、翼部75の厚さ比は約.0084である。比較的厚い後縁
は、比較的薄く、鋭い後縁を有するNACA16ブレードに比
較して、製作や取扱いが簡単である。
上述したように、本発明の翼集合体からなるブレード
は、前述の「翼ブレード」に関するワイナウスキーの特
許に非常に似ている。しかし、根本的な違いがある。
は、前述の「翼ブレード」に関するワイナウスキーの特
許に非常に似ている。しかし、根本的な違いがある。
第５図を参照する。高キャンバブレードの厚さ比は、
２％から7.5％まで増大するに従って、各部の最大厚さ
の位置行は翼部20での約0.3605X/C（例えば即ち36.05％
翼弦）から翼部75での約0.350X/Cまでに存在する。同様
に、第６図を参照する。低キャンバブレード厚さ比は２
％から7.5％までに増大に従って、各部の最大厚さの位
置は、翼部の20での約0.375X/Cから翼部75での0.355X/C
までに存在する。より一般的には、各翼の最大厚さの位
置は、ブレードの根本部から先端部まで、それらの前縁
からかなり離れて配置されている。最大厚さの位置を、
ブレードの根本部から先端部に向かって、翼部前縁から
離して配置することによって、境界層分離が最小化さ
れ、翼集合体が形成される。
２％から7.5％まで増大するに従って、各部の最大厚さ
の位置行は翼部20での約0.3605X/C（例えば即ち36.05％
翼弦）から翼部75での約0.350X/Cまでに存在する。同様
に、第６図を参照する。低キャンバブレード厚さ比は２
％から7.5％までに増大に従って、各部の最大厚さの位
置は、翼部の20での約0.375X/Cから翼部75での0.355X/C
までに存在する。より一般的には、各翼の最大厚さの位
置は、ブレードの根本部から先端部まで、それらの前縁
からかなり離れて配置されている。最大厚さの位置を、
ブレードの根本部から先端部に向かって、翼部前縁から
離して配置することによって、境界層分離が最小化さ
れ、翼集合体が形成される。
翼集合体の各翼部のキャンバ線は、翼の前縁から約40
％翼弦まで微小になっている（微小とは、0.0025の傾斜
よりも小さいものとして定義される）。キャンバの傾斜
は、約40％翼弦から約65％翼弦まで増大し、約65％翼弦
の点で傾斜が減少し、75％翼弦で極点に達する。キャン
バの傾斜は、その極点から翼部の後縁まで減少する。
％翼弦まで微小になっている（微小とは、0.0025の傾斜
よりも小さいものとして定義される）。キャンバの傾斜
は、約40％翼弦から約65％翼弦まで増大し、約65％翼弦
の点で傾斜が減少し、75％翼弦で極点に達する。キャン
バの傾斜は、その極点から翼部の後縁まで減少する。
本発明の各翼部に対して選ばれたキャンバは、一般に
ブレード内で使用される一組の翼部に対する所望の揚力
係数に依存している。その様なキャンバ及び所望の揚力
は、ほぼ等価である。例えば、高キャンバブレードは、
低キャンバブレードよりも大きな揚力を与える。第３図
は、各翼がその翼についての所望の揚力係数（CLD）に
従って採用されるキャンバ線を示している。（例えば、
異なるスケールだが、第３図のキャンバ線と類似して形
成された）キャンバ線は、所望の揚力係数によってスケ
ールされる。例えば、上述の高キャンバブレードに対し
ては、翼部20は、約0.30の所望のCLDを有し、翼部30は
約0.40の所望のCLDを有し、翼部40は約0.40の所望のCLD
を有し、翼部60は約0.50の所望のCLDを有し、翼部75は
約0.60の所望のCLDを有する。同様に、上述の低キャン
バに対しては、翼部20は約0.15の所望のCLDを有し、翼
部30は約0.20の所望のCLDを有し、翼部40は約0.20の所
望のCLDを有し、翼部60は約0.25の所望のCLDを有し、翼
部75は約0.30の所望のCLDを有する。
ブレード内で使用される一組の翼部に対する所望の揚力
係数に依存している。その様なキャンバ及び所望の揚力
は、ほぼ等価である。例えば、高キャンバブレードは、
低キャンバブレードよりも大きな揚力を与える。第３図
は、各翼がその翼についての所望の揚力係数（CLD）に
従って採用されるキャンバ線を示している。（例えば、
異なるスケールだが、第３図のキャンバ線と類似して形
成された）キャンバ線は、所望の揚力係数によってスケ
ールされる。例えば、上述の高キャンバブレードに対し
ては、翼部20は、約0.30の所望のCLDを有し、翼部30は
約0.40の所望のCLDを有し、翼部40は約0.40の所望のCLD
を有し、翼部60は約0.50の所望のCLDを有し、翼部75は
約0.60の所望のCLDを有する。同様に、上述の低キャン
バに対しては、翼部20は約0.15の所望のCLDを有し、翼
部30は約0.20の所望のCLDを有し、翼部40は約0.20の所
望のCLDを有し、翼部60は約0.25の所望のCLDを有し、翼
部75は約0.30の所望のCLDを有する。
各ブレードに対する積分された設計揚力係数は、立方
体ブレードの長さに沿った翼の半径方向位置によって重
みづけられた平均翼部CLDを表している。積分されたCLD
は、本発明において0.2から0.7の範囲にある。
体ブレードの長さに沿った翼の半径方向位置によって重
みづけられた平均翼部CLDを表している。積分されたCLD
は、本発明において0.2から0.7の範囲にある。
各厚さ比は、記述されたキャンバ線のいずれでも、即
ち、ここに開示された様な一連のキャンバ線のいずれも
利用できる。同様に、その様な厚さが上述（第３図参
照）された翼部からスケールされる場合、各翼部に対す
る厚さ比が変化する。
ち、ここに開示された様な一連のキャンバ線のいずれも
利用できる。同様に、その様な厚さが上述（第３図参
照）された翼部からスケールされる場合、各翼部に対す
る厚さ比が変化する。
上述された高キャンバブレードは、約マッハ0.80で最
適に航行するよう設計される。しかし、翼集合体におい
て典型的であるごとく、各部のキャンバ及び厚さは、他
の所望の伝導翼型に対する最適ブレード荷重を得るため
に変形可能である。例えば、低キャンバブレードは、約
マッハ0.85で最適に航行するように設計される。上述の
翼集合体を利用することによって、特定のブレードがマ
ッハ0.12から0.85の間の伝道翼型で最適に機能するよう
設計され得る。
適に航行するよう設計される。しかし、翼集合体におい
て典型的であるごとく、各部のキャンバ及び厚さは、他
の所望の伝導翼型に対する最適ブレード荷重を得るため
に変形可能である。例えば、低キャンバブレードは、約
マッハ0.85で最適に航行するように設計される。上述の
翼集合体を利用することによって、特定のブレードがマ
ッハ0.12から0.85の間の伝道翼型で最適に機能するよう
設計され得る。
本発明の翼集合体は、従来翼に比べて次の利点を与え
る。翼部の比較的なまくらな前縁は、外部翼物損傷を最
小化する。また、NACAシリーズ16ブレードの鋭い前縁よ
りも製作が容易である。比較的なまくらな後縁は、ブレ
ードの取扱い上の問題を少なくする。さらに、翼部は翼
集合体の一部分であるので、マッハ0.72から0.85の間の
特定の伝道翼型に対して最適荷重を与えるように、ブレ
ードが設計され得る。
る。翼部の比較的なまくらな前縁は、外部翼物損傷を最
小化する。また、NACAシリーズ16ブレードの鋭い前縁よ
りも製作が容易である。比較的なまくらな後縁は、ブレ
ードの取扱い上の問題を少なくする。さらに、翼部は翼
集合体の一部分であるので、マッハ0.72から0.85の間の
特定の伝道翼型に対して最適荷重を与えるように、ブレ
ードが設計され得る。
本発明は、その最適実施例に関して詳細されたけれど
も、当業者であれば本発明の精神を逸脱せずに、形式及
び実体の変形、削除及び追加が可能である。
も、当業者であれば本発明の精神を逸脱せずに、形式及
び実体の変形、削除及び追加が可能である。
第１図は、本発明の翼集合体の複数の翼の一連の横断面
図及びこれらの翼断面のブレード軸に沿った典型的な位
置を示している高剛率を持つ高キャンバプロペラブレー
ドの平面図であり、これらの翼は、それらの形状を詳細
に示すために拡大されて図示されている。 第２図は、本発明の翼集合体の複数の翼の一連の横断面
図及びこれらの翼断面のブレード軸に沿った典型的な位
置を示している高剛率を持つ低キャンバプロペラブレー
ドの平面図であり、これらの翼は、それらの形状を詳細
に示すために拡大されて図示されている。 第３図は、本発明の翼断面のキャンバ線を示すグラフ図
で、X/Cは翼弦線上の無次元位置を表しており、Y/Cはキ
ャンバ線の翼弦からの無次元高さを表している。 第４図は、本発明の翼断面の厚さを示すグラフ図であ
り、t/cは対応する翼弦位置、X/C、における翼の無次元
厚さを表している。 第５図は、本発明の概念を用いている低キャンバブレー
ドの厚さと比と最大厚位置の関係を示すグラフ図であ
る。 第６図は、本発明の概念を用いている高キャンバブレー
ドの厚さと比と最大厚位置の関係を示すグラフ図であ
る。 100……翼ブレード 20、30、40、60、75……翼部 115……前縁、117……中間部 120……上面、125……後縁 130……凹状下面
図及びこれらの翼断面のブレード軸に沿った典型的な位
置を示している高剛率を持つ高キャンバプロペラブレー
ドの平面図であり、これらの翼は、それらの形状を詳細
に示すために拡大されて図示されている。 第２図は、本発明の翼集合体の複数の翼の一連の横断面
図及びこれらの翼断面のブレード軸に沿った典型的な位
置を示している高剛率を持つ低キャンバプロペラブレー
ドの平面図であり、これらの翼は、それらの形状を詳細
に示すために拡大されて図示されている。 第３図は、本発明の翼断面のキャンバ線を示すグラフ図
で、X/Cは翼弦線上の無次元位置を表しており、Y/Cはキ
ャンバ線の翼弦からの無次元高さを表している。 第４図は、本発明の翼断面の厚さを示すグラフ図であ
り、t/cは対応する翼弦位置、X/C、における翼の無次元
厚さを表している。 第５図は、本発明の概念を用いている低キャンバブレー
ドの厚さと比と最大厚位置の関係を示すグラフ図であ
る。 第６図は、本発明の概念を用いている高キャンバブレー
ドの厚さと比と最大厚位置の関係を示すグラフ図であ
る。 100……翼ブレード 20、30、40、60、75……翼部 115……前縁、117……中間部 120……上面、125……後縁 130……凹状下面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−76399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−181798（ＪＰ，Ａ) 米国特許4784575（ＵＳ，Ａ) 米国特許4455003（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B64C 3/14,11/18,27/467
Claims (7)
- 【請求項１】根本部と先端部を有する航空機用プロペラ
ブレードであって、上記ブレードは、7.5％と２％の間
の厚さ比を有する複数個の翼部から構成され、各翼部が
実質的にその全長に沿って次のｉ）からｖ）の構成を持
つ横断面形状を有することを特徴とする航空機用プロペ
ラブレード。 ｉ）放物線状の前縁、 ii）上記前縁から約40％翼弦までは微小な傾斜をなし、
かつ74％翼弦に極点を有するキャバ、 iii）約40％翼弦から後縁までのゆるやかな圧力回復上
面、 iv）揚力を得るため、約40％翼弦から後縁までに設けら
れた凹状下面であって、上記上面と合体して後縁を形成
している下面、及び ｖ）上記ブレードの上記先端部から上記根本部まで、各
翼部の長手方向の途中に配置され、37.5％の翼弦から3
5.0％翼弦に存在する最大厚さ。 - 【請求項２】上記厚さ比は、上記ブレードの上記先端部
の翼部に対する２％から上記ブレードの上記根本部の翼
部に対する7.5％まで増大していることを特徴とする請
求項（１）に記載の航空機用プロペラブレード。 - 【請求項３】根本部と先端部を有するプロペラブレード
に使用される翼集合体であって、上記ブレードは上記先
端部における２％の比率から上記根本部における7.5％
まで厚さに傾きを持っており、上記翼集合体が、各翼部
が実質的にその全長にわたって次のｉ）からｖ）の構成
を持つ横断面形状を有する複数個の翼部から構成されて
いることを特徴とする翼集合体。 ｉ）放物線状の前縁、 ii）上記前縁から約40％翼弦までは微小な傾斜をなし、
かつ74％翼弦に極点を有するキャバ、 iii）約40％翼弦から後縁までのゆるやかな圧力回復上
面、 iv）揚力を得るため、約40％翼弦から後縁までに設けら
れた凹状下面であって、上記上面と合体して後縁を形成
している下面、及び ｖ）上記ブレードの上記先端部から上記根本部まで、各
翼部の長手方向の途中に配置され、37.5％翼弦から35.0
％翼弦に存在する最大厚さ。 - 【請求項４】前縁部と後縁部を有する高剛率ブレードに
使用される翼部集合体であって、上記ブレードは先端部
から根本部にかけて厚さに傾きを持っており、上記翼部
集合体の各翼部が、次のｉ）からvi）の構成を有するこ
とを特徴とする翼部集合体。 ｉ）放物線状の前縁、 ii）前縁から約40％翼弦までは微小な傾斜をなしかつ74
％翼弦に極点を有する複数個のキャンバ線であって、こ
れらのキャンバ線は、相対形状は同じだがスケールが異
なり、上記前縁部から上記後縁部に延びている複数個の
キャンバ線のいずれか１つ iii）約40％翼弦から後縁までのゆるやかな圧力回復上
面、 iv）揚力を得るため、約40％翼弦から後縁までに設けら
れた凹状下面であって、上記上面と合体して後縁を形成
している下面、 ｖ）上記ブレードの先端部の翼部に対する２％から上記
ブレードの根本部の翼部に対する7.5％まで増大してい
る厚さ比、及び vi）上記ブレードの先端部の翼部に対する37.5％翼弦か
ら上記ブレードの根本部の翼部に対する35.0％翼弦まで
に配置された最大厚さ。 - 【請求項５】前縁部と後縁部を有する高剛率ブレードに
使用される翼部集合体であって、上記ブレードは先端部
から根本部にかけての厚さに傾きを持ち、かつ約マッハ
0.72からマッハ0.85の速度で使用されるためのものであ
り、上記翼部集合体の各翼部が、次のｉ）からvi）の構
成を有することを特徴とする翼部集合体。 ｉ）放物線状の前縁、 ii）前縁から約40％翼弦までは微小な傾斜をなしかつ74
％翼弦に極点を有する複数個のキャンバ線であって、こ
れらのキャンバ線は、相対形状は同じだがスケールが異
なり、上記前縁部から上記後縁部に延びている複数個の
キャンバ線のいずれか１つ iii）約40％翼弦から後縁までのゆるやかな圧力回復上
面、 iv）揚力を得るため、約40％翼弦から後縁までに設けら
れた凹状下面であって、上記上面と合体して後縁を形成
している下面、 ｖ）上記ブレードの先端部の翼部に対する２％から上記
ブレードの根本部の翼部に対する7.5％まで増大してい
る厚さ比、及び vi）上記ブレードの先端部の翼部に対する37.5％翼弦か
ら上記ブレードの根本部の翼部に対する35.0％翼弦まで
に配置された最大厚さ。 - 【請求項６】前縁部と後縁部を有する高剛率ブレードに
使用される翼部集合体であって、上記ブレードは先端部
から根本部にかけての厚さに傾きを持っており、上記翼
部集合体の各翼部が、次のｉ）からvi）の構成を有する
ことを特徴とする翼部集合体。 ｉ）放物線状の前縁、 ii）前縁部から約40％翼弦までは微小な傾斜をなしかつ
74％翼弦に極点を有する複数個のキャンバ線であって、
これらのキャンバ線は、相対形状は同じだがスケールが
異なり、上記前縁部から上記後縁部に延びている複数個
のキャンバ線のいずれか１つ iii）約40％翼弦から後縁までのゆるやかな圧力回復上
面、 iv）揚力を得るため、約40％翼弦から後縁までに設けら
れた凹状下面であって、上記上面と合体して後縁を形成
している下面、 ｖ）２％から7.5％の間にある厚さ比、及び vi）上記ブレードの先端部の翼部に対する37.5％翼弦か
ら上記ブレードの根本部の翼部に対する35.0％翼弦まで
に配置された最大厚さ。 - 【請求項７】上記厚さ比は、上記ブレードの上記先端部
の翼部に対する２％から上記ブレードの上記根本部の翼
部に対する7.5％までに増大していることを特徴とする
請求項（６）に記載の翼集合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/304,676 US4941803A (en) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | Airfoiled blade |
| US304,676 | 1989-02-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197299A JPH03197299A (ja) | 1991-08-28 |
| JP3191931B2 true JP3191931B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=23177500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02363390A Expired - Lifetime JP3191931B2 (ja) | 1989-02-01 | 1990-02-01 | 航空機用プロペラブレード及び翼集合体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4941803A (ja) |
| EP (1) | EP0385913B1 (ja) |
| JP (1) | JP3191931B2 (ja) |
| CA (1) | CA2007958C (ja) |
| DE (2) | DE69001082T2 (ja) |
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